功率门控器件及方法技术

器件包括第一电源轨和第二电源轨。该第二电源轨的第二电压是从该第一电源轨的第一电压导出的。该器件包括包含连接在该第一电源轨与该第二电源轨之间的开关器件的功率门控电路。该功率门控电路进一步包括在该第一电源轨与该第二电源轨之间与该开关器件并联地连接的钳位二极管。该器件进一步包括包含第一反相器和第二反相器的逻辑电路。该第一反相器包括第一晶体管，并且该第二反相器包括第一晶体管。该第一反相器的第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至该第一电源轨，并且该第二反相器的第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至该第二电源轨。

Power gate control devices and methods

The device includes the first power supply rail and the second power supply rail. The second voltage of the second power rail is derived from the first voltage of the first power rail. The device includes a power gating circuit including a switch device connected between the first power rail and the second power supply rail. The power gating circuit further comprises a clamping diode connected with the switch device in parallel between the first power rail and the second power supply rail. The device further includes a logic circuit including a first inverter and a second inverter. The first inverter includes a first transistor, and the second inverter comprises a first transistor. The source / leakage extremes of the first transistor of the first inverter are directly coupled to the first power supply rail, and the source / leakage extremes of the first transistor of the second inverter are directly coupled to the second power supply rail.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率门控器件及方法I.优先权要求本申请要求共同拥有的于2015年9月8日提交的美国非临时专利申请No.14/847,387的优先权，该申请的内容通过援引全部明确纳入于此。II.领域本公开一般涉及功率门控器件及方法。III.相关技术描述技术进步已产生越来越小且越来越强大的计算设备。例如，当前存在各种各样的便携式个人计算设备，包括较小、轻量且易于由用户携带的无线电话(诸如移动和智能电话、平板以及膝上型计算机)。这些设备可在无线网络上传达语音和数据分组。另外，许多此类设备纳入附加功能性，诸如数码相机、数码摄像机、数字录像机以及音频文件播放器。同样，此类设备可以处理可执行指令，包括可被用于访问因特网的软件应用，诸如web浏览器应用。如此，这些设备可包括显著的计算能力。这些设备中的芯片(例如，存储器芯片)中的逻辑(例如，解码器)可以包括许多晶体管并且可占据芯片面积的大部分。在功率节省模式(例如，待机模式)中的操作期间，晶体管可能经历泄漏(例如，阈下泄漏)。在功率节省模式期间，对该逻辑从其电源或接地轨进行功率门控可以减小泄漏。然而，使用常规功率门控方案来对该逻辑进行功率门控导致至该逻辑电压浮置，从而导致未知的晶体管状态或初始条件(例如，在转变到正常模式时)。IV.概述在特定实施例中，公开了一种器件。该器件包括第一电源轨和第二电源轨。该第二电源轨的第二电压是从该第一电源轨的第一电压导出的。该器件包括功率门控电路。该功率门控电路包括连接在该第一电源轨与该第二电源轨之间的开关器件。该功率门控电路进一步包括在该第一电源轨与该第二电源轨之间与该开关器件并联地连接的钳位二极管。该器件进一步包括包含第一反相器和第二反相器的逻辑电路。该第一反相器包括该第一反相器的第一晶体管，并且该第二反相器包括该第二反相器的第一晶体管。该第一反相器的第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至该第一电源轨，并且该第二反相器的第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至该第二电源轨。在特定实施例中，公开了一种包括单元地址解码器的解码器器件。该解码器器件还包括功率门控电路。该功率门控电路包括连接在该单元地址解码器与电压源之间的开关器件。该功率门控电路进一步包括在该单元地址解码器与该电压源之间与该开关器件并联地连接的钳位二极管。在特定实施例中，一种对电路进行功率门控的方法包括：经由直接耦合至第一反相器的第一晶体管的源极/漏极端的第一电源轨来将第一电压施加到该第一反相器的第一晶体管的源极/漏极端。该方法进一步包括：经由直接耦合至第二反相器的第一晶体管的源极/漏极端的第二电源轨，通过使用并联连接在该第一电源轨与该第二电源轨之间的钳位二极管将该第二电源轨处的电压钳位至第二电压来将该第二电压施加到该第二反相器的第一晶体管的源极/漏极端。该第二电压是从施加到该第一电源轨的第一电压导出的。在特定实施例中，公开了一种包括第一接地轨和第二接地轨的器件。该第二接地轨的第二电压是从该第一接地轨的第一电压导出的。该器件包括功率门控电路。该功率门控电路包括连接在该第一接地轨与该第二接地轨之间的开关器件。该功率门控电路进一步包括在该第一接地轨与该第二接地轨之间与该开关器件并联地连接的钳位二极管。该器件进一步包括包含带有晶体管的第一反相器和带有晶体管的第二反相器的逻辑电路。该第一反相器的晶体管的源极/漏极端直接耦合至该第二接地轨，并且该第二反相器的晶体管的源极/漏极端直接耦合至该第一接地轨。由所公开的实施例中的至少一者提供的一个特定优点是，至少部分地从将第二电压施加到漏极/源极端导致的栅极到源极电压可减小阈下泄漏电流。本公开的其他方面、优点、和特征将在阅读整个申请后变得明了，整个申请包括以下章节：附图简述、详细描述、以及权利要求。V.附图简述图1是包括功率门控电路和在第一电源轨与第二电源轨之间以及在第一接地轨与第二接地轨之间交织的反相器的器件的特定解说性实施例的框图；图2是包括单元地址解码器、功率门控电路、和在第一电源轨与第二电源轨之间以及在第一接地轨与第二接地轨之间交织的反相器的解码器器件的特定解说性实施例的框图；图3是解说包括功率门控电路的存储器器件的框图，其中功率门控电路中的每一者对多个单元地址解码器进行功率门控；图4是对电路进行功率门控的方法的特定解说性实施例的流程图；以及图5是包括功率门控器件的便携式设备的框图。VI.详细描述参照图1，公开了一种器件的特定解说性实施例并将其一般地标示为100。器件100包括耦合至第一电源轨102、第二电源轨104、第一接地轨132、和第二接地轨133的逻辑电路106。逻辑电路106可以包括单元地址解码器，诸如图2的单元地址解码器216。第一电源轨102可对应于或被称为实际的、主要的、或固定的电源轨。第一电源轨102的电压(例如，“第一电压”)可以对应于耦合至第一电源轨102的电压源101的电压。在一些示例中，第一电源轨102直接地耦合至电压源101。第二电源轨104的电压(例如，“第二电压”)可以从第一电源轨102的第一电压导出，如以下更详细描述的。如以下更详细描述的，在一些操作模式或条件中，第二电压可对应于第一电压，而在其他操作模式或条件中，该第二电压可以与该第一电压不同(例如，小于该第一电压)。器件100包括第一功率门控电路108，该第一功率门控电路108包括连接在第一电源轨102与第二电源轨104之间(例如，电连接在第一电源轨102与第二电源轨104之间)的开关器件110。在一些示例中，开关器件110包括p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。第一功率门控电路108进一步包括钳位二极管112，钳位二极管112在第一电源轨102与第二电源轨104之间与开关器件110并联(例如，电并联)地连接(例如，在第一电源轨102与第二电源轨104之间与开关器件110并联地电连接)。例如，钳位二极管112的输入端以及开关器件110的源极端或漏极端可以连接至第一电源轨102，并且开关器件110的源极端或漏极端以及钳位二极管112的输出端可以连接至第二电源轨104。在一些示例中，钳位二极管112可以对应于或可以包括PMOS晶体管(例如，“经二极管连接的PMOS晶体管”)。在一些示例中，经二极管连接的PMOS晶体管可以包括耦合至第二电源轨104的漏极端和栅极端以及耦合至第一电源轨102的源极端。在一些示例中，诸如当逻辑电路106在第一操作模式(例如，非功率节省模式)中时，开关器件110可以闭合并且来自第一电源轨102的第一电压可(例如，越过开关器件110)被提供给第二电源轨104，使得第二电源轨104的第二电压对应于(例如，基本上等于)第一电源轨102的第一电压。在其他示例中，诸如当逻辑电路106在第二操作模式(例如，功率节省模式)中时，开关器件110可以打开并且来自第一电源轨102的第一电压的仅一部分被提供给第二电源轨104，使得第二电源轨104的第二电压与不同于(例如，基本上不同于)(例如，少于)第一电源轨102的第一电压的电压对应。在一些示例中，第二电压可对应于来自第一电源轨102的第一电压(例如Vdd)减去钳位二极管112的阈值电压。例如，在非功率节省模式中的操作期间，开关器件110可以闭合，由此使第一电源轨102短路至第二电源轨104(从而导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：第一电源轨；第二电源轨，其中所述第二电源轨的第二电压是从所述第一电源轨的第一电压导出的；包括连接在所述第一电源轨与所述第二电源轨之间的开关器件的功率门控电路，所述功率门控电路进一步包括在所述第一电源轨与所述第二电源轨之间与所述开关器件并联连接的钳位二极管；以及包括第一反相器和第二反相器的逻辑电路，所述第一反相器包括所述第一反相器的第一晶体管并且所述第二反相器包括所述第二反相器的第一晶体管，其中所述第一反相器的所述第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至所述第一电源轨，并且其中所述第二反相器的所述第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至所述第二电源轨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.08 US 14/847,3871.一种器件，包括：第一电源轨；第二电源轨，其中所述第二电源轨的第二电压是从所述第一电源轨的第一电压导出的；包括连接在所述第一电源轨与所述第二电源轨之间的开关器件的功率门控电路，所述功率门控电路进一步包括在所述第一电源轨与所述第二电源轨之间与所述开关器件并联连接的钳位二极管；以及包括第一反相器和第二反相器的逻辑电路，所述第一反相器包括所述第一反相器的第一晶体管并且所述第二反相器包括所述第二反相器的第一晶体管，其中所述第一反相器的所述第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至所述第一电源轨，并且其中所述第二反相器的所述第一晶体管的源极/漏极端直接耦合至所述第二电源轨。2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，进一步包括：所述第一反相器的第二晶体管；所述第二反相器的第二晶体管；第一接地轨；以及第二接地轨，其中所述第二接地轨的第四电压是从所述第一接地轨的第三电压导出的；其中所述第一反相器的所述第二晶体管的源极/漏极端直接耦合至所述第二接地轨，并且其中所述第二反相器的所述第二晶体管的源极/漏极端直接耦合至所述第一接地轨。3.如权利要求2所述的器件，其特征在于，进一步包括包含连接在所述第一接地轨与所述第二接地轨之间的第二开关器件的第二功率门控电路，所述第二功率门控电路进一步包括在所述第一接地轨与所述第二接地轨之间与所述第二开关器件并联连接的第二钳位二极管。4.如权利要求3所述的器件，其特征在于，所述第二开关器件包括n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。5.如权利要求2所述的器件，其特征在于，所述第三电压对应于接地，并且所述第四电压大于所述第三电压。6.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述逻辑电路包括单元地址解码器。7.如权利要求6所述的器件，其特征在于，所述单元地址解码器包括单元行解码器、单元列解码器、或两者。8.如权利要求1所述的器件，其特征在于，当所述开关器件打开时，所述钳位二极管被配置成将所述第二电源轨处的电压钳位至所述第二电压，其中所述第二电压对应于所述第一电压减去所述钳位二极管的阈值电压。9.如权利要求8所述的器件，其特征在于，当所述开关器件闭合时，所述第二电压对应于所述第一电压。10.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第二反相器的所述第一晶体管是p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，所述第一反相器的所述第一晶体管是n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，或两者。11.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述开关器件包括p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。12.一种解码器器件，包括：单元地址解码器；以及包括连接在所述单元地址解码器与电压源之间的开关器件的功率门控电路，所述功率门控电路进一步包括在所述单元地址解码器与所述电压源之间与所述开关器件并联连接的钳位二极管。13.如权利要求12所述的解码器器件，其特征在于，所述单元地址解码器包括单元行解码器、单元列解码器、或两者。14.如权利要求12所述的解码器器件，其特征在于，所述单元地址解码器包括地址解码器电路和驱动器电路，并且其中所述功率门控电路耦合至所述地址解码器电路以及耦合至所述驱动器电路。15.如权利要求14所述的解码器器件，其特征在于，进一步包括：第一电源轨；以及第二电源轨，其中所述第二电源轨的第二电压是从所述第一电源轨的第一电压导出的，其中所述开关器件连接在所述第一电源轨与所述第二电源轨之间，其中所述钳位二极管在所述第一电源轨与所述第二电源轨之间与所述开关器件并联地连接，并且其中所述驱动器电路包括第一反相器的第一晶体管和第二反相器的第一晶体管，其中所述第一反相器的所述第一晶体管的源极/漏极端直接耦合所述第一电源轨，并且所述第二反相器的所述第一晶体管的源极/漏极端直...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·金，S·金，T·金，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US